电厂锅炉的煤耗并非固定数值,它受锅炉效率、机组参数、煤质特性及负荷率等多重因素影响。通常用“供电煤耗”或“发电煤耗”来衡量,单位是克标准煤/千瓦时。对于纯凝汽式燃煤电厂,发一吨电对应的煤量需要先明确“一吨电”的含义。若按一吨蒸汽理解,则需结合蒸汽参数与锅炉效率折算;若按一吨标准煤可发电量反推,则更直观。以下从不同角度说明电厂锅炉用煤量。
首先,从发电煤耗角度计算。国内超超临界机组的发电煤耗约在270—290克标准煤/千瓦时,亚临界机组约300—320克标准煤/千瓦时。以300克标准煤/千瓦时为例,发1000千瓦时即1兆瓦时电,需消耗标准煤约300千克,即0.3吨。若发一吨煤完全转化为电能,按低位发热量7000千卡/千克的标准煤计算,理论可发电约8.14千瓦时/千克,即一吨标准煤理论发电量约8140千瓦时。但实际锅炉效率、汽轮机效率、厂用电等损耗使实际发电量远低于理论值。以实际发电煤耗300克/千瓦时计算,一吨标准煤实际可发电约3333千瓦时。因此,若问“电厂锅炉发一吨电用多少煤”,严格说应表述为“发一千瓦时电用多少克煤”或“一吨煤能发多少电”。
其次,从锅炉产汽角度计算。电厂锅炉用煤量取决于蒸发量和煤的低位发热量。例如一台600兆瓦机组锅炉,额定蒸发量约2000吨/小时,燃用低位发热量5000千卡/千克的烟煤,锅炉效率约93%。每千克煤有效热量为5000×0.93=4650千卡。将20℃给水加热为540℃、25兆帕的过热蒸汽,每千克蒸汽吸热量约800千卡。则每千克煤可产蒸汽约4650÷800≈5.8千克。产一吨蒸汽需煤约1000÷5.8≈172千克。若锅炉每小时产2000吨蒸汽,则每小时耗煤约344吨。若煤质变差,发热量降至4000千卡/千克,同样条件下产一吨蒸汽需煤约215千克,耗煤量明显增加。
再次,煤质对耗煤量影响显著。标准煤发热量固定为7000千卡/千克,实际燃煤发热量常低于此值。例如燃用4500千卡/千克的褐煤,折标准煤系数为4500÷7000≈0.643。若机组发电煤耗为300克标准煤/千瓦时,则实际煤耗为300÷0.643≈467克/千瓦时。发1000千瓦时电需实际煤约467千克,即0.467吨。若燃用5500千卡/千克的动力煤,折标准煤系数约0.786,实际煤耗约382克/千瓦时,发1000千瓦时电需煤约0.382吨。可见煤质越差,发同样电量用煤越多。
此外,机组负荷率也影响煤耗。锅炉在额定负荷附近效率最高,低负荷时排烟温度升高、不完全燃烧损失增加,煤耗上升。例如某机组满负荷发电煤耗为290克/千瓦时,50%负荷时可能升至320克/千瓦时以上。因此电厂锅炉实际用煤量需结合负荷曲线综合计算。
综合来看,电厂锅炉发一吨电的用煤量无法给出单一数值。若按“一吨标准煤可发电量”反推,实际约3000—3500千瓦时;若按“发1000千瓦时电用煤量”计算,超超临界机组约270—300千克标准煤,折合实际煤约350—450千克。若按“产一吨蒸汽用煤量”计算,则约150—220千克,取决于煤质和蒸汽参数。准确数据需依据具体机组设计参数、入炉煤化验报告及运行工况确定。